Главная · Изжога и отрыжка · Виды микроскопов. Виды микроскопов: описание, основные характеристики, назначение. Чем электронный микроскоп отличается от светового

Виды микроскопов. Виды микроскопов: описание, основные характеристики, назначение. Чем электронный микроскоп отличается от светового

На сегодняшний день насчитывается несколько разновидностей микроскопов. Стоит заметить, что выбор нужного типа очень непростой, так как для этого необходимо четко учитывать для каких именно наблюдений будет использоваться данное устройство.

Первая разновидность — составной микроскоп, представляющий собой оптический прибор, который позволяет увеличивать изображение рассматриваемого объекта. Устройство состоит из нескольких комбинации линз или объективов, которые проецируют изображение в окуляры. Данный тип микроскопа распространен наиболее широко. Следующий на очереди — оптический микроскоп. Существует его второе название — «световой», являющийся одной из вариаций составного типа. В нем применяется обычная пара линз, позволяющая увеличивать объекты небольшого размера. Освещение обеспечивается за счет небольшого подвижного зеркала, закрепленного под предметной подставкой.

Если вдаваться в историю, то именно оптический микроскоп является наиболее простым старым, как в производстве, так и эксплуатации. Данный тип прибора различается в зависимости от того, каким способом производится наблюдение: монокулярный и на бинокулярный микроскоп.

Следующий вид – цифровой микроскоп. Данный прибор оборудован электронной камерой, имеющей в основе сенсор. Камера подключается к персональному компьютеру или отдельному жидкокристаллическому дисплею. Решение купить микроскоп данного типа не лишено логики, так как это устройство позволяет полностью исключить процесс непосредственного наблюдения взглядом.

Следующий тип, заслуживающий особого внимания, — это эпифлуориесцентный микроскоп — разновидность светового оптического прибора, где в препарате применяется эффект фосфоресценции.

Один из наиболее сложных и важных видов подобного оптического оборудования, применяемого сегодня, – это электронный вариант, который позволяет давать наиболее высокую точность передачи приближенного изображения. В этом устройстве электроны применяются с целью изображения мельчайших деталей рассматриваемого объекта. Основное преимущество электронных приборов над оптическими – их более высокая мощность. Данное качество определяет их сферу применения.

Еще один тип устройств – это стереомикроскоп, который также называется препаровальным. Он оснащается двумя окулярами, а также двумя объективами, что позволяет наблюдателю рассматривать необходимый объект в трехмерном пространстве.

В зависимости от механизмов увеличения, различают несколько типов микроскопов. Самыми первыми, созданными человеком, и остающимися наиболее распространенными, являются оптические микроскопы. В основе их "рабочего" материала используется обычный дневной свет. Это обстоятельство ставит предел, до которого возможно увеличение. Он составляет около 0,2 мкм. То есть данные микроскопы способны различать частицы, соизмеримые с длиной световой волны, а максимальное увеличение составляет 2000 крат. В качестве источника света используют или отраженный естественный, или искусственный свет.

Более «молодыми» приборами являются существующие с 30-х годов прошлого века электронные микроскопы. В последнее время часто путают электронные микроскопы и . Это не одно и то же. Первые построены по принципу электронной пушки и в качестве "рабочего" элемента в них используются волновые свойства электронов. Поэтому разрешающая способность в несколько раз выше, чем у световых микроскопов. Максимальная величина увеличения достигает 200 тысяч крат. То есть при помощи данных микроскопов можно разглядеть частицы менее 0,5 нм.

Примерно в тоже время были созданы рентгеновские . Они построены на принципе использования X-лучей. При этом можно увидеть объекты величиной до 2 нм, что является средней величиной между оптическими и электронными микроскопами. Сканирующие зондовые микроскопы создают трехмерное изображение изучаемого объекта. При этом они способны различать частицы порядка 0,1 нм.

Данная классификация отображает основные характеристики микроскопов и в большей мере отражает этапы развития данных оптических приборов. Более удобно классифицировать микроскопы по областям применения. Так, эти приборы можно использовать как в школьных лабораториях, так и в различных научных учреждениях. Здесь все дело в разрешающей способности прибора и качестве получаемых данных. Какой смысл использовать электронный микроскоп при подсчете количества лейкоцитов в мазке крови?

С другой стороны, без этого прибора не обойтись в случае изучения ультраструктур клетки. При производстве некоторых деталей, где очень важна точность измерения не только по одному, но и по многим параметрам, очень большую роль играют сканирующие микроскопы. Все эти характеристики накладывают отпечаток на ценовой разнице между отдельными видами приборов. Прежде чем выбирать микроскоп, необходимо точно знать, для каких целей он будет использоваться. Это сразу может сузить круг предполагаемых моделей. Для большинства исследований в клинической практике вполне подходят приборы с увеличением в 100-200 раз. То есть оптические микроскопы. Но, здесь необходимо учитывать, какой набор красителей и реактивов имеется на оснащении лаборатории. Поэтому следует обратить внимание на револьвер прибора - здесь главное иметь несколько окуляров разной увеличивающей способности.

То же можно сказать и при выборе микроскопа для биохимических и гистологических лабораторий. А вот для близких к данным наукам отраслям необходимы более точные приборы. Так, для криминалистических лабораторий и бюро судмедэкспертизы лучше всего подходят рентгеновские микроскопы. В институтах, занимающимися исследованиями наночастиц и созданием на их основе различных приборов, незаменимыми будут зондовые микроскопы, как дающие возможность для изучения трехмерной структуры.

Специальные виды микроскопов

Кроме естественных областей знаний, широкое применение микроскопов имеет место при производстве в электронике, металлической промышленности и т. п. Здесь наиболее распространенными являются электронные и рентгеновские аппараты. В первую очередь это связанно с материалами, которые подвергаются исследованию: все они являются металлами или композиционными соединениями, а значит, не пропускают свет.

Не меньшее значение имеет режим и условия эксплуатации. Обычные используются в дневное время суток, что дает возможность пользоваться этими простыми оптическими приборами даже без подсветки. Опять же, все зависит от местности: не стоит забывать, что часть школ находятся за пределами средних широт.

Микроскоп, как известно, применяется с одной целью - получения увеличений мелких предметов. Увеличенное изображение предмета в микроскопе получается с помощью оптической системы, которая включает в себя объектив и окуляр. Микрокоп позволяет определять размеры, форму и строение мельчайших частиц. По этой причине сфера его использования достаточна широка. Будь то биология ботаника, или медицина и научно-иследовательские проекты. На сегодняшний день различают несколько типов микроскопов. В основе их главных различий - механизмы увеличения. Нужно отметить, что купить микроскопы не так просто. На российском рынке такую возможность предоставляют единичные производители.

Оптический микроскоп является самым первым и старым из всех. Его также иногда называют световым. В основе его работы свет и система линз, увеличивющая изображение маленьких объектов.

Бинокулярные микроскопы дают 2 изображения объекта. Они снабжены специальной бинокулярной насадкой, дающей возможность наблюдать за объектом двумя глазами. Именно этот тип чаще всего можно встретить в профессиональных заведениях. Бинокулярный микроскоп может похвастаться контрастностью изображения и механизмом точной настройки.

Стереомикроскопы позволяются работать в проходящем и в отражённом свете. Главное отличие их - инвертированное изображение, поскольку оптическая не «переворачивает» изображение.

Металлографический микроскоп позволяет работать со структурой поверхностей непрозрачных тел.

Поляризационный микроскоп облучает объект поляризованными лучами, которые получаются из обычного света и специального прибора. Такие микроскопы использует для исследования широкого круга свойств и явлений, не доступных обычному оптическому микроскопу. В основе принципа действия люминесцентного микроскопа - флюоресцентное излучения. Микроскоп используются для исследования прозрачных и непрозрачных объектов. Одно из приоритетных направлений в работе - фармацевтика, ветеринария, растениеводство т п.

Измерительный микроскоп измеряет угловые и линейные размеры объектов. От остальных микроскопов его отличают универсальные конструктивные особенности.

Электронный микроскоп имеет максимальное увеличение. Его разрешающая способность превосходит разрешение светового микроскопа в 1000 -10000 раз. Это позволяют сделать специальные магнитные линзы.

Существует также сканирующий зондовый микроскоп. Принцип работы основан на сканировании поверхности зондом.

Рентгеновские микроскопы используют электромагнитное излучение. Рентгеновские микроскопы могут быть проекционными и отражательными.

Наконец, дифференциальный интерференционно-контрастный микроскоп, который работает на основе интерференции. Этот вид микроскопов позволяет создавать объемное рельефное изображение.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА № 1

ТЕМА : Организация, режим работы микробиологической лаборатории. Методы микробиологического исследования. Микроскопический метод диагностики. Микроскопы, их назначение, работа с иммерсией. Морфология бактерий

МОТИВАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА: выпускники любого факультета медицинского вуза в ряде случаев (возникновение эпидемий в отдалённых районах при отсутствии профильных лабораторий, необходимости срочной предварительной диагностики особо опасных инфекций, которая позволяет своевременно ввести карантин и требовать развёртывания специальной лаборатории и т.д.) должны:

Уметь организовать рабочее место микробиолога;

Выбрать наиболее целесообразное направление исследований для обнаружения идентификации возбудителей инфекционных заболеваний;

Иметь навыки безошибочного выполнения ряда микробиологических и противоэпидемических мероприятий;

Представлять взаимосвязь производимых микробиологических манипуляций с прочими методами обследования больного, отчётливо понимать, что, без прямого обнаружения возбудителя или без выявления ряда доказательных косвенных признаков пребывания последнего в организме, нельзя поставить диагноз инфекционного заболевания, нельзя отличить его от неспецифических (безмикробных) патологических процессов.

Вот почему умение и навыки, приобретённые уже на первом занятии, необходимы для дальнейшего усвоения курса микробиологии, для выполнения в будущем профессиональной работы врача-эпидемиолога, инфекциониста, участкового терапевта и других. Более того, они - основа общей профессиональной грамотности врача любого профиля.

УЧЕБНАЯ ЦЕЛЬ:

Общая: дать представление

О структуре микробиологических лабораторий общего и специального профиля;

Об основных объектах, направлениях и методах исследования, которые можно осуществлять в любой лаборатории и тех особенностях, которые крайне важны для лаборатории специального назначения;

Об оборудовании, необходимом для реализации исследований;

О реактивном и диагностическом обеспечении общего и специального профиля;

О режиме работы в лаборатории.

Конкретная:

Обучить приготовлению и микроскопическому анализу микропрепарата с помощью иммерсионного объектива и светового микроскопа;

Систематизировать знания обо всех видах микроскопов и их диагностических возможностях;

Освоить технику микроскопического метода.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ И ВВОДНОГО

КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ:

1. Микробиологическая лаборатория общего и специального назначения:

Специализация лаборатории;

Цели, задачи лабораторий;

Оснащение лаборатории и рабочего места;

Режим работы в лаборатории;

Методы микробиологического лабораторного исследования.

2. Микроскопический метод исследования:

Цели, задачи, диагностические возможности;

Виды микроскопов, их назначение, разрешающая способность;

Ход лучей в световом и тёмнопольном микроскопах с иммерсионной системой и без неё;

Микрометрические приспособления и их назначение.

3. Морфология микроорганизмов:

Понятие, основные морфологические группы бактерий;

Методы изучения морфологии микроорганизмов.

4. Микроскопический анализ препаратов:

Способы подготовительной обработки предметных стёкол;

Приготовление мазков из агаровых и бульонных культур микроорганизмов, жидкого

(кровь) и вязкого (мокрота) материала;

Фиксация (назначение, методы);

Простая окраска;

Определение размеров бактерий.

5. Люминесцентный метод исследования:

Цели, задачи, возможности;

Оснащение метода.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ С ПОЛНЫМ РЕГЛАМЕНТОМ ПРОТОКОЛА ЗАНЯТИЯ И ЕГО ОФОРМЛЕНИЕМ

Наименование учебного элемента

(задания)

Методическое

Регламент протокола

Организация и режим работы бактериологической лаборатории

Приложение 1

Записать в протокол,

зарисовать схему

Микроскопы: виды, устройство, принцип работы, возможности.

Дополнительные устройства к световому микроскопу

Приложение 2, 3

Зарисовать таблицу при самоподготовке

Морфология микроорганизмов.

Размеры микроорганизмов, способы их измерения

Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии. Под ред. Воробьева А.А., Быкова А.С.- М., 2003. С.23-26

Зарисовать основные группы бактерий

Микроскопический метод.

Подготовка обезжиренных стёкол для приготовления препарата из материала исследования.

Фиксация препарата.

Окраска его простым способом

Приложение 4-7

Записать этапы исследования. На занятии приготовить микропрепараты, их микроскопировать, зарисовать, изучить демонстрационные препараты

Микроскопия препарата с иммерсией

Приложение 8

Записать при самоподготовке

Правила работы с иммерсионным объективом. Ход лучей в иммерсионном объективе

Приложение 8. Табличный фонд учебной комнаты

Зарисовать на практическом занятии.

Приложение 1

РЕЖИМ РАБОТЫ В БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

/Извлечение из санитарных правил СП 1.2.731-99 «Безопасность работы с микроорганизмами 111-IУ групп патогенности и гельминтами» Минздрав России. М., 1999/

Работники бактериологической лаборатории должны постоянно помнить при работе с заразным материалом о возможности заразиться и перенести инфект за пределы лаборатории. Поэтому они должны быть особенно внимательны, опрятны и педантичны в работе.

В бактериологических лабораториях нужно соблюдать следующие правила и режим работы:

1. Находиться в помещении бактериологической лаборатории, а тем более работать обязательно в халате, шапочке (косынке), в отдельных случаях в маске и резиновых перчатках.

2. Без надобности переходить из одного помещения лаборатории в другое нельзя. При выходе из лаборатории халат и другую спецодежду следует снимать. Руки обязательно вымыть с мылом.

3. Особо опасные работы проводить в специальных боксах, облучаемых после их проведения бактерицидными лампами.

4. Для работы пользоваться только отведённым местом и оборудованием. Перекладывать заразный материал или предметы, соприкасающиеся с ним, на другое рабочее место (стул, подоконник и т.д.) запрещается.

5. Все лишние предметы не следует держать на рабочем месте. Сумки, тетради, книги должны быть спрятаны в стол или целлофановые мешки.

7. После завершения работы в лаборатории рабочее место и руки дезинфицируются и моются с мылом.

МЕРОПРИЯТИЯ В СЛУЧАЕ АВАРИИ:

При аварии во время работы с инфекционным материалом (бой посуды, разбрызгивание из пипетки и т.д.) необходимо тщательно обеззараживать оборудование и инфицированные предметы. Для этого осуществляются следующие мероприятия:

а) применяют З - 5 % раствор хлорамина или фенола, который заливают в те места, куда попадает заражённый материал, а боковые поверхности мебели инвентаря, приборов, аппаратов и стены обмывают тампоном, смоченным тем же дез. раствором. Обработанные объекты оставляют на 30-40 минут, после чего производят обычную влажную уборку;

б) заразную одежду снимать и замачивать в 1 % растворе хлорамина; обувь обмывать тампоном, обильно пропитанным дез. раствором;

в) открытые участки кожи лица, рук и др. обрабатывать дез. раствором и 70 % этиловым спиртом. При загрязнении слизистых оболочек: рот полоскать либо 3 % раствором соды, либо 0,5 % раствором соляной кислоты или раствором марганцево-кислого калия 1:10000. Глаза промывают раствором борной кислоты и струёй воды, рот прополаскивают 0,05 % раствором марганцево-кислого калия или 0,1 % раствором борной кислоты.

Приложение 2

Основные виды микроскопов

Микроскопили

оптическое

устройство

Особенность и сущность

Разрешающая

способность

Назначение

Световой микроскоп (МБИ - 1,2,3,6,11)

Все объекты рассматриваются в проходящем свете сухим и иммерсионным объективом

Разрешающая способность - 0,4-0,2 мкм. Увеличение при данной длине тубуса равно произведению увеличений объектива и окуляра. Минимальное - 6ЗО (для иммерсионного объектива) и максимальное -1350

Используется для изучения морфологии, структуры, подвижности и тинкториальных свойств микроорганизмов

Люминесцентный микроскоп

Использование ультрафиолетовых лучей и люминесцирующих красителей, способных светиться(флюоресцировать) под УФ - лучами. Позволяет наблюдать микроорганизмы в излучаемом ими свете и цвете

Разрешающая способность - 0.1 мкм. Повышение её связано с использованием коротковолновых ультрафиолетовых лучей. Максимальное увеличение - в 3000 раз. Преимущество- цветное изображение, высокая контрастность, возможность исследовать живые объекты.

Используется не только для изучения морфологии, и тинкториальных свойств, но и для исследования процессов жизнедеятельности микробной клетки.

Электронный микроскоп

Принципдействия и устройства подобен таковым у обычного светового микроскопа. Различия - вместо источника света – источник электроволн(вольфрамоваяпроволока,нагреваемая

электротоком,

вместооптических линз-электромагнитные).

Разрешающая - способность 0.001 мкм. Первое промежуточное увеличение в 130 раз, от проекционной линзы - в 20 - 200 раз, в целом - 2500-25 000, максимум –

в 100 000 раз.

Широко используется для изучения вирусов, мельчайших микроорганизмов. В бактериологии используется для изучения деталей тонкого строения.

Инвертированные

микроскопы (тёмнопольный, фазово-контрастный)

Исследования проводят в проходящем свете в светлом или тёмном поле с применением метода фазового контраста. МБИ - 12,13 снабжены собственными столиками-термостатами, кинокамерами. Линзы окуляра и

Объектива дают обратное увеличенное изображение.

Позволяет проводить широкий круг микроскопических исследований, визуальное наблюдение, фотографирование, применение светлого и тёмного полей в прямом и отражённом свете, прямое и косое освещение, микроскопирование в поляризованном свете, методом фазовых контрастов, в свете люминесценции.

Стереомикроскоп

Даёт подсвет в прямом и косопроходящем свете

Наиболее пригоден для крупных объектов (грибов)

Изучение колоний, микологических культур.

Приложение 3